caojun的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/caojun 中国科学院高能物理研究所 八卦物理,管窥大千

博文

星系帝国,还是另一个世界的窗口? 精选

已有 5939 次阅读 2017-4-29 23:43 |系统分类:科普集锦|关键词:CMB,冷斑| CMB, 冷斑

“古达摩当然不反对,因为,他心里有一个极大的秘密还不能公开。宇宙学家解释冷斑的上百个理论中,独独缺了一个理论——那就是,冷斑根本不是宇宙演化的自然结果。他认为,在大约5亿光年之外,有一个巨大的星系帝国,横跨大约500万到1000万光年。这个帝国以人工力量将一个星系团或几个星系团的能量提高了。那个巨大的冷斑,其实是微波背景辐射被稍高星系团能量拉长波长的结果。如果他的猜测成立,当然需要直接探测来自那里的高频人为信号。”——李淼,http://www.guokr.com/article/436853/

冷斑,是指十几年前WMAP卫星发现的宇宙中一块“特别”寒冷的空间。大爆炸后38万年,整个宇宙还是一锅火热的等离子汤。此后宇宙变透明,光子开始自由传播,再经过138亿年膨胀拉伸,形成了现在的宇宙微波背景辐射。在等离子汤中,光子通过反复碰撞达到热平衡,所以从哪个方向看都是均匀的。今天看到的微波背景辐射相当于绝对温度2.7度,不均匀性只有百万分之一度。这是大爆炸的重要证据,否则无法解释整个宇宙为何如此均匀。然而,在宇宙中有块横跨几亿光年的区域“特别”寒冷,比2.7度的平均温度低了0.00015度,即百万分之五十,远低于正常的涨落,被称为冷斑。


右下方圆圈内为冷斑

2015年有人发现那块区域有巨大的空隙,即区域内星系偏少,可以用来解释冷斑。当光子进入空隙区的时候,后方星系物质的引力大,光子好像爬山一样,能量降低;飞出空隙区时,前方星系物质的引力大,光子好像下山一样,能量又得到恢复。然而,在光子飞过空隙区的几亿年间,宇宙膨胀使空隙区变大了,不再是原来飞入时的空隙,最终导致光子的能量不能完全恢复,这个机制称为“ISW效应”。

听起来很合理。不过前些天英国科学家发表论文称,空隙区并不能解释冷斑。他们通过新南威尔士的望远镜发现,那块巨大空隙实际上由4块较小的空隙组成。经过计算,空隙只能造成百万分之十的影响,还有百万分之四十不能解释。除了硬算,他们还研究了一个对照区域,两个区域内的星系物质差不多,但对照区的温度并不低。


 冷斑的解释又遇到了新的困难。假如WMAP和普朗克卫星的数据都是对的(这个也不敢百分之百保证,参见我的博客http://wap.sciencenet.cn/blogview.aspx?id=675604 和@松鼠会Sheldon的“宇宙的邪恶轴心” http://songshuhui.net/archives/36055 ),有可能冷斑不是标准的宇宙暴胀中的量子涨落造成的,而是来自某种原初涨落。更科幻一点的解释,永恒的暴胀造成了很多平行宇宙,冷斑是我们的宇宙与另一个宇宙碰撞的痕迹。当然还可以更科幻一点,像开头那样。




http://blog.sciencenet.cn/blog-296183-1051977.html

上一篇:中微子振荡新发现有助于揭开宇宙起源之谜
下一篇:发现中微子的莱因斯:不靠谱才能创新

12 林涛 武夷山 康建 李颖业 文克玲 吕洪波 马德义 陈南晖 曹建军 yangb919 xchen ymytm

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (4 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2018-8-16 14:31

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部